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岩石力学期末考试试卷及答案

在单轴压缩条件下，岩石会发生弹性变形和塑性变形。弹

性变形是指在加载过程中，岩石能够恢复其原始形状，而塑性

变形则是指在加载过程中，岩石无法完全恢复其原始形状，会

产生永久性变形。此外，在加载过程中，岩石会逐渐变硬，直

到达到其三轴抗压强度，从而发生破坏。岩石的三轴抗压强度

是指在三围荷载作用下，岩石能够承受的最大压应力。在单轴

压缩条件下，岩石的变形特征受到加载速率、湿度等因素的影

响。

20】岩体的结构单元对于工程建设具有重要意义。结构面

是岩石中的裂隙或断层，分为坚硬结构面和软弱结构面。结构

体是由结构面围合而成的单元，分为块状结构体和板状结构体。

结构单元的存在对于岩体的稳定性和工程建设的安全性具有重

要的影响。因此，在工程设计中需要充分考虑岩体的结构单元，

采取相应的支护措施，以确保工程的安全性和可靠性。

21】岩石的流变现象是指在应力-应变曲线与时间因素有

关的情况下，岩石在变形过程中会出现时间效应的现象。岩石

的流变包括蠕变、松弛和弹性后效。蠕变是指当应力不变时，

岩石的变形随时间的延长而增加的现象。松弛是指当变形一定

时，岩石的应力随时间的延长而减小的现象。弹性后效是指当

瞬间加载或卸载时，岩石的应变滞后于应力的现象。这些流变

现象对于岩体的稳定性和工程建设具有重要的影响，因此需要

在工程设计和施工过程中充分考虑这些因素，采取相应的措施

以确保工程的安全性和可靠性。

22】岩石的种类包括岩浆岩、变质岩和沉积岩。岩浆岩是

由火山喷发或岩浆冷却形成的岩石，包括深成岩、浅成岩和喷

出岩。变质岩是由地壳内部高温高压作用或外部构造作用形成

的岩石，包括接触变质岩、动力变质岩和区域变质岩。沉积岩

是由沉积物经过压实、胶结和化学作用形成的岩石，包括火山

碎屑岩、胶结碎屑岩、黏土岩、化学岩和生物化学岩。对于工

程建设来说，不同种类的岩石具有不同的物理和力学特性，需

要在工程设计和施工过程中充分考虑这些特性，采取相应的措

施以确保工程的安全性和可靠性。

岩石破裂的过程可以分为四个阶段：孔隙裂隙压密阶段、

弹性变形至微弹性裂隙稳定发展阶段、非稳定破裂发展阶段

（累进性破裂阶段）和破裂后阶段。岩石的地应力来源包括大

陆板块边界受压引起的应力场、地幔热对流引起的应力场、由

地心引力引起的应力场、岩浆侵入引起的应力场、地温梯度引

起的应力场和地表剥蚀产生的应力场。

岩体完整性系数又称裂隙系数，是岩体与岩石的纵波速度

之比的平方。应力集中系数是指产生应力集中时的最大应力除

以平均应力。岩石质量指标RQD是指10cm及以上长度岩芯

累计长度与钻孔长度比值的百分比。岩石的物理性质是指岩石

固有的物质组成和结构特征所决定的基本属性。单轴抗压强度

是指岩石在单轴压缩荷载作用下达到破坏前所能承受的最大压

应力，也称为非限制性抗压强度。岩石的扩容是指岩石在荷载

作用下，在其破坏之前产生的一种明显的非弹性体积变形。岩

石的各向异性是指岩石的全部或部分物理力学性质随方向不同

而表现出差异的现象。地应力是指存在于地层中的未受工程扰

动的天然应力，也称其为岩体的初始应力、绝对应力、原岩应

力。岩石的长期强度是指岩石的强度随着荷载作用时间的延长

而降低，通常将t趋于无穷时的强度。弹性理论是指研究弹性

物体在外力和其他外界因素的作用下产生的变形和内力。岩石

的孔隙率是岩石孔隙的体积与岩石总体积的比值的百分比。岩

石软化系数是岩样饱水状态的单轴抗压强度与自然风干状态单

轴抗压强度的比值。单轴抗拉强度是指岩石在单轴拉伸荷载作

用下达到破坏时所能承受的最大拉应力。围岩-支护共同作用

是指共同体两方面的耦合作用和互为影响的情况。岩石的弹性

是指岩石在外力作用下发生变形，当外力去除时，又恢复到原

来的状态。蠕变是当应力保持不变时，变形随时间增加而增长

的现象。松弛是当应变保持不变时，应力随时间增加而减小的

现象。锚杆作用机理包括悬吊作用、减跨作用、组合梁作用、

组合拱作用和加固作用。

理想弹性体的基本假设包括物体的连续性、完全弾性、均

匀性、各向同性和假定形变和位移是微小的。影响岩石试件强

度的因素包括试件尺寸、试件形状、试件三围尺寸比例、加载

速率和湿度。

平面应变问题是指在一个平面内，材料只发生平面内的应

变，而没有垂直于该平面的应变。其力学特征包括：(1)平面

内各点应变相等；(2)平面内各点的应力不一定相等，但方向

相同；(3)平面内各点的切应力相等，且方向垂直